Принцип наиболее плотной упаковки

Принцип наиболее плотной упаковки. Принцип наиболее плотной упаковки может быть сформулирован следующим образом [c.178]

Вследствие радиального действия электростатических сил в ионных кристаллах при отсутствии искажающего влияния поляризации ионов каждый ион окружается другими в соответствии с принципом наиболее плотной упаковки, т. е. наибольшим возможным числом ионов другого знака заряда. Координационные числа в таких случаях зависят от отношения так называемых эффективных ионных радиусов rv.trТак как радиус катиона обычно меньше радиуса аниона, то, например, для соединений типа АВ упаковка с координационным числом 12 в ионных решетках не достигается. Для ионных соединений типа АВ наиболее вероятна упаковка с координационным числом 8 ( s I) при ГК/га = 1—0,73 6 (Na l) — при гк/ал = 0,73—0,41 [c.129]

Очень важно выяснить, чем обусловливаются внешняя форма и особенности внутреннего строения, присущие кристаллам данного вида. Одним из наиболее важных обобщений в этой области является принцип наиболее плотной упаковки. [c.128]

Принцип наиболее плотной упаковки. Этот принцип может быть сформулирован следующим образом [c.128]

Катион и анион можно рассматривать как правильные сферы разных размеров. Сферическая симметрия электростатического поля обусловливает отсутствие направленности связей и потому при образовании кристалла из отдельных атомов каждый ион стремится окружить себя возможно большим числом противоположно заряженных ионов. Именно поэтому ионная связь имеет только пространственную насыщенность. Ионы упаковываются по принципу наиболее плотной упаковки и образуют правильные кристаллы солей. Число, ближайших соседей Z , а следовательно, и тип структуры зависят от размеров ионов. Так, в кристалле хлористого натрия (рис. 18, а) радиус иона натрия настолько меньше радиуса иона хлора, что в структуре вокруг иона хлора имеется пространство, могущее разместить двенадцать и даже более ионов натрия. Однако электрическая нейтральность требует, чтобы число ионов натрия и хлора было в структуре одинаковым и, следовательно, чтобы координация и размещение ионов относительно друг друга были тоже одинаковыми. Вокруг иона натрия могут разместиться только шесть (2 = 6) соседних ионов хлора в углах правильного октаэдра, и это будет, следовательно, типом координации не только для иора натрия, но и для иона хлора. В кристалле же хлористого цезия оба иона сравнимы по величине и потому вокруг иона цезия могут разместиться восемь (2 == 8) соседних ионов хлора (рис. 18, б). [c.47]

Стабилизаторы резин в большинстве случаев представляют собой молекулярные кристаллы, структуры которы> формируются за счет межмолекулярных сил по принципу наиболее плотной упаковки молекул [423]. [c.276]

Однако принцип наиболее плотной упаковки применим не ко всем видам кристаллов, так как на структуру кристалла влияет не [c.128]

Твердые тела, как известно, разделяются на кристаллические и аморфные. Кристаллы могут состоять из ионов, атомов, ионных радикалов, молекул и даже из живых организмов (вирусов и бактерий). Так, кристаллы металлов и многих неорганических соединений (соли, щелочи) построены из атомов и ионов, а кристаллы органических и некоторых неорганических веществ (например, сулема) — из молекул. Рентгеноструктурные исследования показывают, что кристаллы строятся по принципу наиболее плотной упаковки частиц, слои которых строго повторяются через определенные интервалы. При этом расположение частиц в пространственной решетке специфично для каждого кристаллического тела. Кристаллические тела, в отличие от жидкостей, обладают не только ближним, но и дальним порядком расположения частиц [17]. К числу отличительных признаков кристаллического тела относится также наличие резко выраженной температуры плавления. [c.13]

Катион и анион можно рассматривать как правильные сферы разных размеров. Эти противоположно заряженные шарики притягиваются друг к другу, но на определенном расстоянии их притяжение уравновешивается отталкиванием одинаково заряженных ядер атомов и электронных оболочек (см. рис. 6). Важное отличие ионной связи — отсутствие направленности. Действительно, с какой бы стороны мы ни приближали к заряженной сфере пробный заряд, величина электростатического поля не будет зависеть от направления приближения. Чтобы компенсировать свой заряд, каждый ион стремится окружить себя возможно большим числом противоположно заряженных ионов. Именно поэтому ионная связь имеет только пространственную насыщаемость. Ионы упаковываются по принципу наиболее плотной упаковки и образуют правильные кристаллы солей. Все электроны в таком кристалле прочно удерживаются в поле ядер. Из-за этого чистые соли проводят электрический ток только в расплавленном состоянии, когда кристалл разрушен и ионы стали подвижными, т. е. благодаря тепловому движению они выкатились из потенциальной ямы. [c.31]

Кристаллы низкомолекулярных веществ, молекулы которых образованы при участии ковалентных связей, например кристаллы нафталина, углекислоты (сухой лед), серы, несмотря на асимметрию молекул, тоже построены по принципу наиболее плотной упаковки. Такие кристаллы называют молекулярными, так как в них молекулы сохраняют свою индивидуальность. Межмолекулярное взаимодействие определяется слабыми силами Ван-дер-Ваальса, поэтому кристаллы хрупки, непрочны, плавятся при низкой температуре, имеют высокое давление паров. [c.39]

Однако принцип наиболее плотной упаковки применим не ко [c.123]

ПРИНЦИП НАИБОЛЕЕ ПЛОТНОЙ УПАКОВКИ [c.179]

Однако принцип наиболее плотной упаковки применим не ко всем видам кристаллов, так как на структуру кристалла влияет не только объемный фактор, но и другие. Например, влияние [c.179]

Распределение форм кристаллических решеток по сингониям и классам неравномерно. Как правило, чем проще химическая формула вещества, тем выше симметрия его кристалла. Так, почти все металлы имеют кубическую или гексагональную структуру. Аналогичное положение характерно для многих простых химических соединений (галогениды щелочных и щелочноземельных металлов). Усложнение химической формулы ведет к понижению симметрии его кристалла (например, силикаты). Причин такого поведения много, но главнейшей из них является плотность упаковки, т. е. число частиц в узлах кристаллической решетки. Чем плотность упаковки больше, тем более устойчива и вероятна структура кристалла. Свободное пространство здесь оказывается, наименьшим. Указанный принцип наиболее плотной упаковки, однако, применим не ко всем кристаллам. Его нельня использовать, например, для льда, где большое влияние на формирование кристалла оказывает образование направленных водородных связей. [c.142]

Кристаллизация металлов определяется принципом наиболее плотной упаковки более вероятна та структура, которая отвечает наименьшему значению С в данных условиях. Как правило, такая структура имеет наиболее плотную упаковку ионов, атомов или молекул в кристалле. В металлических решетках связи не имеют определенной направленности, вследствие чего принцип наиболее плотной упаковки господствующий. Именно поэтому металлы имеют наиболее плотно построенные решетки гранецентрированного куба, объемноцентри-рованного куба (К-12 и К-8) и плотную гексагональную (Г-12). Известны многие соединения металлов (интерметаллические соединения) с металлической связью (СияАи, Mg (i, А1Со, Си1 А12 и др.), многие твердые растворы углерода, азота, водорода в переходных металлах, а также и соединения этих элементов с переходными металлами, которые имеют металлическую проводимость. В соединениях металлов [c.126]

Мы уже говорили о стремлении всякой гибкой полимерной цепочки свернуться в шарик, называемый глобулой. Этот процесс аналогичен стягиванию жидкости в каплю за счет сил поверхностного натяжения. Поверхность шарика намного меньше поверхности вытянутой макромолекулы, и межмолекулярное взаимодействие при контакте глобул тоже значительно слабее. Этим объясняется малая вязкость растворов глобулярных макромолекул и низкая прочность твердых полимеров, построенных из глобул. На этом свойстве глобулярных высокомолекулярных веществ основано образование природных концентрированных маловязких растворов. Это белковые растворы для питания эмбриона куриных яиц это кровь, снабжающая организм необходимыми веществами. Глобулярной структурой объясняется непрочность некоторых органических полимеров, например фенолоформальдегидных и мочевиноформальде-гидных смол, кремнийорганического каучука. Низкая вязкость растворов полифосфонитрилхлоридов очень высокого молекулярного веса также связана с глобулярной формой этих неорганических макромолекул. Если полимер достаточно однороден, т. е. состоит из макромолекул одинакового молекулярного веса, то из глобул, уложенных по принципу наиболее плотной упаковки, могут образовываться хорошо ограненные кристаллы, например кристаллы вируса табачной мозаики или яичного альбумина. [c.65]

Кристаллохимия таких органических соединений, разработанная А. И. Китайгородским [ ], исходит из принципа наиболее плотной упаковки малых молекул, размеры которых в трех измерениях могут быть вычислены из значений пан-дер-Ваальсовых атомных радиусов. Принцип действия внутримолекулярного фактора в случае полимерного кристалла иротивоноложен указанному реализуется тот поворотный изомер, при которолг внутримолекулярная упаковка является наиболее рыхлой. Иными словами, для наиболее устойчивого поворотного изомера характерны наибольшие возможные расстояния между химически не связанными атомами. Имеющиеся в нашем распоряжении данные [c.223]

Рассмотренные кристаллы называются и о н н ы м и по типу связи, осуществляемой менаду част1щами. Их структура определяется нанболее плотной упаковкой, к которой стремятся ионы под влиянием сил элек-тростатического притяжения разноименных зарядов при определенном соотношении радиусов ионов. Принцип наиболее плотной упаковки в атомном строении кристаллов, предлон<енный Брэггом (1912), применим также н ко многим кристал.лическим веществам другого типа. [c.56]

Так как в устойчивых кристаллах взаимное притяжение между частицами всегда преобладает над отталкиванием, то сближение их (до известного предела) в общем должно сопровождаться выделением энергии, т. е. делать кристалл более устойчивым. Если между частицами, составляющими кристалл, действуют лишь ненаправленные связи (ионные и металлические кристаллы), т указанный предел отвечает наибольшему заполнению объема. Эго соответствует принципу наиболее плотной упаковки. Но есля между частицами действуют направленные связи (кристаллы с ковалентной связью), то возрастание плотности упаковки повышает устойчивость кристалла лишь до тех пор, пока не начнут существенно изменяться направления валентных связей. Такие изменения требуют затраты значительных количеств энергии. Поэтому в кристаллах с ковалентной связью наиболее устойчивыми являются структуры, в которых атомы располагаются в соответствии с направлением валентностей (см. 19) или незначительно отклоняясь от этого направления, хотя бы такие структуры и не отвечали наиболее плотной упаковке. В результате принцип наиболее плотной упаковки последовательнее выдерживается в кристаллах с металлическими или ионными связями, чем в кристаллах с ковалентными связями. В кристаллах с молекулярной решеткой этот принцип тоже должен лучше соблюдаться в тех случаях, когда связи, действующие между молекулами, не ориентированы, т. е. когда отсутствуйт водородные связи и не происходит значительного междипольного взаимодействия. [c.200]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология